(57)【要約】  エッジ露光装置及び方法が開示されている。エッジ露光装置は、土台フレーム（１）と、土台フレームに取付けられ、ウエハ上でエッジ露光処理を行うように構成されたエッジ露光部（２）と、エッジ露光処理において、ウエハの芯出し及び方向付けを行い、エッジ露光部（２）と協働するプリアライメント部（３）と、ウエハを格納し検出するカセット部（４）と、ウエハを移送するロボットアーム（５）と、エッジ露光装置の各部を制御する主制御部（６）と、  を備える。エッジ露光部（２）とプリアライメント部（３）は、共通のワークテーブルを共有し、構造的な小型化を達成している。処理効率を増加させるために、２つプリアライメント部（３）と２つエッジ露光部（２）とが含まれていてもよい。【選択図】図１
2019519818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土台フレームと、
前記土台フレームに取付けられ、ウエハ上でエッジ露光処理を行うように構成されたエッジ露光部と、
前記エッジ露光処理において、前記ウエハの芯出し及び方向付けを行い、前記エッジ露光部と協働するプリアライメント部と、
前記ウエハを格納し検出するカセット部と、
前記ウエハを移送するロボットアームと、
前記各部を制御する主制御部と、
を備え、
前記エッジ露光部と前記プリアライメント部は、共通のワークテーブルを共有している、エッジ露光装置。
【請求項２】
請求項１記載のエッジ露光装置であって、
前記エッジ露光部は、光が伝搬する方向に沿って配置された、光源と、ファイバ光ケーブルと、光ホモジナイザと、露光組立品と、を備える、エッジ露光装置。
【請求項３】
請求項２記載のエッジ露光装置であって、
前記露光組立品は、
水平のＸ及びＹ方向における動作の自由度を有する動作切替え／調整機構と、
前記動作切替え／調整機構に取付けられ、前記ウエハ上で前記エッジ露光処理を行うように構成された露光レンズと、
前記動作切替え／調整機構上に取付けられ、露光された領域における光強度の検証及び確認のために構成された絶対光強度検出機構と、
前記動作切替え／調整機構上に取付けられ、前記エッジ露光処理中の照度を監視するように構成された露光線量計測機構と、
前記露光レンズに対応した位置に配置されたダイヤフラム切替え機構と、
を備え、
前記動作切替え／調整機構は、露光モードとプリアライメントモードとの間で前記ウエハを切替え、前記ウエハの遷移動作を可能にするように構成されている、エッジ露光装置。
【請求項４】
請求項３記載のエッジ露光装置であって、
前記動作切替え／調整機構は、動作モジュール取付台と、トウライン組立品と共に前記動作モジュール取付台に取付けられた平面動作モジュールと、前記平面動作モジュールに連結されたモジュールアダプタ板と、を備えており、
前記露光レンズは、前記モジュールアダプタ板上に取付けられており、前記モジュールアダプタ板は水平のＸ及びＹ方向に動作の自由度を有している、エッジ露光装置。  
【請求項５】
請求項４記載のエッジ露光装置であって、
前記絶対光強度検出機構は、シリンダアダプタ、切替えシリンダ、センサマウント、及び光強度センサを備え、
前記切替えシリンダは、前記シリンダアダプタを介して前記動作モジュール取付台に取付けられ、前記光強度センサは、前記センサマウントを介して前記切替えシリンダに連結され、前記露光レンズの視野に合せられている、エッジ露光装置。
【請求項６】
請求項４記載のエッジ露光装置であって、
前記露光線量計測機構は、調整／取付板、ピン穴、フィルタ、及び照度センサを備えており、
前記照度センサは、前記調整／取付板を介して前記モジュールアダプタ板に固定されており、
前記ピン穴及びフィルタは、前記調整／取付板と照度センサとの間に配置されている、エッジ露光装置。
【請求項７】
請求項４記載のエッジ露光装置であって、
前記ダイヤフラム切替え機構は、前記モジュールアダプタ板に固定し接続されたリニア動作モジュールと、前記リニア動作モジュール上に配置された案内ブロックに連結され、前記露光レンズ上に配置されたマスクダイヤフラムと、を備える、エッジ露光装置。
【請求項８】
請求項１記載のエッジ露光装置であって、
前記プリアライメント部は、機械視覚システム、回転テーブル、及び、芯出し／方向付け部を備えており、
前記回転テーブルは、前記芯出し／方向付け部上に配置され、前記ウエハを支持するように構成されており、前記機械視覚システムは、前記回転テーブルに対応した位置にある、エッジ露光装置。
【請求項９】
請求項１記載のエッジ露光装置であって、
２つのエッジ露光部と、２つのプリアライメント部と、を備える、エッジ露光装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちのいずれか１項記載のエッジ露光装置を用いたエッジ露光方法であって、
ロボットアームによって、カセット部からウエハを取出し、該ウエハをプリアライメント部上に配置し、
前記プリアライメント部によって、前記ウエハの芯出し及び方向付けを行い、
エッジ露光装置によって、前記芯出し及び方向付けされたウエハ上にエッジ露光処理を行い、
前記露光処理されたウエハを取り除く、
エッジ露光方法。
【請求項１１】
請求項１０記載のエッジ露光方法であって、
前記プリアライメント部によって前記ウエハの芯出し及び方向付けを行い、
前記ウエハの周方向のエッジを走査及びサンプリングすることで、前記ウエハの重心を、取付によって、取得し、
ウエハ内のノッチを位置決めし、サンプリングし、それにより前記ノッチの中心を、取付によって、取得し、
前記ウエハの重心から前記ノッチの中心に延びる線が正のＸ方向に平行となるように、前記ノッチを回転によって所定位置に移動させ、前記ウエハの重心のオフセットを決定し、
前記ウエハを調整することで、前記ウエハの重心のオフセットを補償する、エッジ露光方法。
【請求項１２】
請求項１０記載のエッジ露光方法であって、
前記エッジ露光装置による、前記芯出し及び方向付けされたウエハ上に前記エッジ露光処理を行う工程において、前記ウエハの表面に加えられた実際の露光線量は、エッジ露光の残存光の収集及び累積計算によって推定され、
前記実際の露光線量は、前記エッジ露光処理が異常になっているか否かを判定するための基本として機能し、仮に異常である場合に警告が発せられる、エッジ露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光の分野、特に、エッジ露光装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気メッキは、１つの重要な後のＩＣ実装処理であり、その処理で、直流がアノードとして機能するウエハのエッジと、カソードとして機能するウエハの中心のメッキ窓と、の間に供給される。そして、生じている金属バンプの大きさは、電流の大きさ及びメッキタンクのメッキ溶液の濃度を調整することで、制御される。
【０００３】
ホトレジストの非伝導性の性質によって、電気メッキ前にウエハエッジ近傍のホトレジストを除去する必要がある。除去されるホトレジストの幅は、前の露光処理のウエハエッジ除去（ＷＥＥ）幅に依存している。一般的に、化学的なＷＥＥとエッジ露光との２つのグループに分けることができる多くの従来のＷＥＥ法が存在する。化学的なＷＥＥは、ウエハのホトレジストコーティング中に、コーティングされたホトレジストを除去するように、そのエッジ上に溶媒を噴霧することで、達成される。この手法は、高価な溶媒、溶媒がウエハの中心パターン領域に噴霧され、大きくパターン質を劣化させるという傾向のために、長い処理サイクル、高コストなどのいくつかの欠点を有する。エッジ露光方法において、ウエハは回転テーブル上に真空で吸収され、ＵＶ露光レンズがウエハのエッジ上に配置され、それぞれのレンズがある大きさの均一な光点を生成するように構成されている。回転テーブルの回転により、ウエハのエッジが露光される。化学的なＷＥＥと比較して、エッジ露光は、高い生産性、低い装置コスト、及び容易な処理制御などの多彩な利点を有する。
【０００４】
エッジ露光中に、ウエハは回転テーブル上に移送された後、ウエハはプリアライメントされ、任意の方法で行われる移送中に生じる可能性があるエラーを取り除き、ウエハの芯出し及びノッチの方向付けを行う。芯出しはウエハを移動するための処理であり、その中心と回転テーブルの中心とを一致させる。方向付けはウエハを回転させるための処理であり、そのノッチと所定の位置とを合せる。これら処理は、ウエハを露光テーブル上の固定位置で露光させることを保証する。プリアライメントは、エッジ露光前のウエハの正確な位置決めを行うことであり、その精度は全体のウエハ処理装置の性能に直接的な影響を有している。
【０００５】
近年、自動化の度合と同様に、プリアライメント及びエッジ露光における市場からの要求は、益々厳しくなっている。プリアライメント能力は、貫通孔のウエハ、歪んだウエハ、超薄型のウエハのような様々なウエハのタイプだけでなく、８／１２インチのウエハを扱うように要求される。エッジ露光能力は、エッジ露光、環状露光、セグメント毎の露光、リニア露光のような多様な露光モードだけでなく、露光視野（ＦｏＶ）調整および露光エネルギー監視を可能することが要求される。さらに、より低コストのウエハ処理装置を増加させることも求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術において、ウエハのプリアライメント及びエッジ露光は、通常、それぞれ、独立した制御システムを備えた２つの別の装置を用いて達成されており、大きなスペースを必要としている。さらに、制御しなければならない多くの対象が存在し、切替え、回転、上昇、芯出しの軸を含む動作軸の同時制御が要求されるため、その関連するプリアライメント方法は、時間がかかり、そのシステムは、複雑であり、高エネルギー消費であり、コストもかかる。
【０００７】
高い処理効率でウエハのプリアライメント及びエッジ露光を可能にした、構造的に小型のエッジ露光装置、及び対応するエッジ露光方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この為に、土台フレームと、前記土台フレームに取付けられ、ウエハ上でエッジ露光処理を行うように構成されたエッジ露光部と、前記エッジ露光処理において、前記ウエハの芯出し及び方向付けを行い、前記エッジ露光部と協働するプリアライメント部と、前記ウエハを格納し検出するカセット部と、前記ウエハを移送するロボットアームと、前記各部を制御する主制御部と、を備え、前記エッジ露光部と前記プリアライメント部は、共通のワークテーブルを共有している、エッジ露光装置が提供される。
【０００９】
前記エッジ露光部は、光が伝搬する方向に沿って配置された、光源と、ファイバ光ケーブルと、光ホモジナイザと、露光組立品と、を備えるのが好ましい。
【００１０】
前記露光組立品は、
水平のＸ及びＹ方向における動作の自由度を有する動作切替え／調整機構と、
前記動作切替え／調整機構に取付けられ、前記ウエハ上で前記エッジ露光処理を行うように構成された露光レンズと、
前記動作切替え／調整機構上に取付けられ、露光された領域における光強度の検証及び確認のために構成された絶対光強度検出機構と、
前記動作切替え／調整機構上に取付けられ、前記エッジ露光処理中の照度を監視するように構成された露光線量計測機構と、
前記露光レンズに対応した位置に配置されたダイヤフラム切替え機構と、
を備え、
前記動作切替え／調整機構は、露光モードとプリアライメントモードとの間で前記ウエハを切替え、前記ウエハの遷移動作を可能にするように構成されているのが好ましい。
【００１１】
前記動作切替え／調整機構は、動作モジュール取付台と、トウライン組立品と共に前記動作モジュール取付台に取付けられた平面動作モジュールと、前記平面動作モジュールに連結されたモジュールアダプタ板と、を備えており、前記露光レンズは、前記モジュールアダプタ板上に取付けられており、前記モジュールアダプタ板は水平のＸ及びＹ方向に動作の自由度を有しているのが好ましい。  
【００１２】
前記絶対光強度検出機構は、シリンダアダプタ、切替えシリンダ、センサマウント、及び光強度センサを備え、前記切替えシリンダは前記シリンダアダプタを介して前記動作モジュール取付台に取付けられ、前記光強度センサは、前記センサマウントを介して前記切替えシリンダに連結され、前記露光レンズの視野に合せられているのが好ましい。
【００１３】
前記露光線量計測機構は、調整／取付板、ピン穴、フィルタ、及び照度センサを備えており、  前記照度センサは、前記調整／取付板を介して前記モジュールアダプタ板に固定されており、前記ピン穴及びフィルタは、前記調整／取付板と照度センサとの間に配置されているのが好ましい。
【００１４】
前記ダイヤフラム切替え機構は、前記モジュールアダプタ板に固定し接続されたリニア動作モジュールと、前記リニア動作モジュール上に配置された案内ブロックに連結され、前記露光レンズ上に配置されたマスクダイヤフラムと、を備えるのが好ましい。
【００１５】
前記プリアライメント部は、機械視覚システム、回転テーブル、及び、芯出し／方向付け部を備えており、前記回転テーブルは、前記芯出し／方向付け部上に配置され、前記ウエハを支持するように構成されており、前記機械視覚システムは、前記回転テーブルに対応した位置にあるのが好ましい。
【００１６】
２つのエッジ露光部と、２つのプリアライメント部と、を備えるのが好ましい。
【００１７】
その提供されたエッジ露光方法は、上記定義されたエッジ露光装置を用いて、
ロボットアームによって、カセット部からウエハを取出し、該ウエハをプリアライメント部上に配置し、前記プリアライメント部によって、前記ウエハの芯出し及び方向付けを行い、エッジ露光装置によって、前記芯出し及び方向付けされたウエハ上にエッジ露光処理を行い、前記露光されたウエハを取り除く。
【００１８】
前記プリアライメント部によって前記ウエハの芯出し及び方向付けを行い、
前記ウエハの周方向のエッジを走査及びサンプリングすることで、前記ウエハの重心を、取付によって、取得し、
ウエハ内のノッチを位置決めし、サンプリングし、それにより前記ノッチの中心を、取付によって、取得し、
前記ウエハの重心から前記ノッチの中心に延びる線が正のＸ方向に平行となるように、前記ノッチを回転によって所定位置に移動させ、前記ウエハの重心のオフセットを決定し、
前記ウエハを調整することで、前記ウエハの重心のオフセットを補償するのが好ましい。
【００１９】
前記エッジ露光装置による、前記芯出し及び方向付けされたウエハ上に前記エッジ露光処理を行う工程において、前記ウエハの表面に加えられた実際の露光線量は、エッジ露光の残存光の収集及び累積計算によって推定され、前記実際の露光線量は、前記エッジ露光処理が異常になっているか否かを判定するための基本として機能し、仮に異常である場合に警告が発せられるのが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、従来技術に対して、次の利点を供する。
１．自動的方法及びオンラインで調整できる露光幅を有するある領域のリニア露光と同様に、環状又はセグメント毎の方法である幅を有するウエハのエッジ部分の露光を可能にする。
【００２１】
２．エッジ露光部は、８インチから１２インチまでの大きさのウエハを移送することができ、ウエハを露光するために対応するモード間で自由に切替え可能である。
【００２２】
３．リアルタイムの露光線量監視、および、オンラインの光強度検出のためのそれぞれのシステムを備え、オンライン検出およびリアルタイムの監視の両方が可能である。
【００２３】
４．プリアライメント部及びエッジ露光部は、共通のワークテーブル（例えば、プリアライメント／露光テーブル）を共有し、構造的に小型化できる。
【００２４】
５．２つのプリアライメント部および２つのエッジ露光部が設けられ、処理効率を増加させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の特有の実施形態に係るエッジ露光装置の構造的な概略図である。
【図２】本発明の特有の実施形態に係るプリアライメント部の構造的な概略図である。
【図３】本発明の特有の実施形態に係るエッジ露光部の構造的な概略図である。
【図４】本発明の特有の実施形態に係る組立品の構造的な概略図である。
【図５】本発明の特有の実施形態に係る動作切替え／調整機構の構造的な概略図である。
【図６】本発明の特有の実施形態に係る光強度検出機構の構造的な概略図である。
【図７】本発明の特有の実施形態に係る照射線量計測機構の構造的な概略図である。
【図８】本発明の特有の実施形態に係るエッジ露光装置の垂直方向の配置の概略図である。
【図９】本発明の特有の実施形態に係るダイヤフラム切替機構の構造的な概略図である。
【図１０】露光処理を行う、本発明の特有の実施形態に係るエッジ露光装置の概略図である。
【図１１】動作中の、本発明の特有の実施形態に係るエッジ露光装置の全体の垂直配置の概略図である。
【図１２】動作中の、本発明の特有の実施形態に係るエッジ露光装置の全体の水平配置の概略図である。
【図１３】本発明の特有の実施形態に係るエッジ露光モードの概略図である。
【図１４】本発明の特有の実施形態に係る環状露光モードの概略図である。
【図１５】本発明の特有の実施形態に係るセグメント毎の露光モードの概略図である。
【図１６】本発明の特有の実施形態に係るリニア露光モードの概略図である。
【図１７】本発明の特有の実施形態に係るエッジ露光装置がどのようにしてウエアのプリアライメント処理を行うかを説明する図である。
【図１８】本発明の特有の実施形態に係るエッジ露光装置により行われるプリアライメント処理のフローチャートである。
【図１９】本発明の特有の実施形態に係るエッジ露光方法のフローチャートである。
【００２６】
上記本発明の目的、特徴および利点は、添付の図と関連して読まれる、特定の実施形態の次の詳細な説明から、より明確になり、より理解されるであろう。なお、これら図は、実施形態を記載する上での説明が容易及び明確となる目的だけで簡略化した形態で、必ずしも実際の大きさではなく提供されている。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１に示すように、本発明は、土台フレーム１と、土台フレーム１に取付けられ、ウエハ状でエッジ露光を行うように構成されたエッジ露光部２と、ウエハを芯出し、及び方向付けを行い、エッジ露光処理でエッジ露光部２と協働するプリアライメント部３と、ウエハを格納し及び検出するためのカセット部４と、ウエハを移送するロボットアーム５と、エッジ露光装置において上記構成要素を調整するための主制御部６と、を含む、エッジ露光装置を提供する。エッジ露光部２の数およびプリアライメント部３の数は、両方とも２つである。エッジ露光部２及びプリアライメント部３は、共通のワークテーブルを共有している。すなわち、プリアライメント部３により使用されるプリアライメントテーブル、および、エッジ露光部２により使用される露光テーブルは、同一のワークテーブルである。これにより、構造上の小型化と高い処理効率を実現する。
【００２８】
土台フレーム１は、保護フレーム組立品、保護フレーム組立品に取付けられた保護パネル組立品、及び上記２つの組立品によって範囲が設定された空間内に配置された接続プレート組立品を含んでいてもよい。保護フレーム組立品は、全システムの設置及び保護のための固定された支持土台を提供し、保護パネル組立品と共に、全システムのための保護モジュールを構成し、全システム及びその多様なサブシステムのための保護、サポート、及び保守機能性を果たす。
【００２９】
主制御部６は、ロボットアーム５、プリアライメント部３、エッジ露光部２、及びカセット部４を含む構成要素の電子制御のために構成されている。好ましくは、主制御部６は、局所又は遠隔制御のいずれかを可能にするコンソール、及び制御システムを含んでいてもよい。ユーザは、局所コンソールのユーザインターフェースを介して、エッジ露光装置を操作及び制御してもよく、あるいは、装置が設置された工場のインターフェースにイーサネット（登録商標）接続を介して、遠隔的にエッジ露光装置にアクセスし制御してもよい。システムのビーコン及び故障ブザーの制御は、ソフトウェアとハードウェアの組合せで、ソフトウェア制御に必要なハードウェア制御インターフェースが設けられたコンピュータシステムを用いて実施されてもよい。
【００３０】
図１を続いて参照して、エッジ露光装置は、さらに、パワー供給部７を含んでいてもよい。パワー供給部７は、主として、上記構成要素にパワーを供給し、個々の漏れ電流プロテクタを供給し、システムの基本環境の安定性を最大化する。
【００３１】
図２を特に参照して、エッジ露光処理で、ウエハの芯出し及び方向付けを行い、エッジ露光部と協働するためのプリアライメント部３は、それぞれ、特に、機械視覚システム３１、回転テーブル３２、及び、芯出し／方向付け部材３３を含んでいてもよい。機械視覚システム３１は、円周のエッジを走査及びサンプリングすることでウエハの重心を、取付けによって、得るための、および、ノッチの粗い位置決め及び微細なサンプリングによるウエハのノッチの中心を識別するための、ＬＥＤ光源及びリニアＣＣＤを利用してもよい。回転テーブル３２は、真空吸引によって、ウエハを保持するように適合されてもよい。芯出し／方向付け部材３３は、Ｘ（水平）、Ｚ（垂直）、及び、Ｒｚ（Ｚ周り回転）の方向の移動の自由度を有していてもよい。回転テーブル３２は、芯出し／方向付け部３３と共に動作し、ウエハのノッチを所望の位置に方向付けし、回転テーブル３２からその重心の偏心を補償してもよい。
【００３２】
図３を参照して、エッジ露光部２のそれぞれは、本質的に、光が伝搬する方向に沿って配置された、光源２１、ファイバ光ケーブル２２、光ホモジナイザ２３及び露光組立品２４を含んでいてもよい。光源２１は、ウエハエッジ露光処理が望む波長及び照明強度を有する光を供給するよう機能する。光源のパワーは、制御部によって、所望の照明をウエハ表面に供給するレベルに、調整可能であってもよく、その光は、下流のファイバ光ケーブル２２の開口数と一致する開口数で出力されてもよい。異なる波長域における光の必要を処理するために、光源２１は、本質的に、３６５ｎｍ、４０５ｎｍ、及び４３６ｎｍの波長の光を出射してもよい。ファイバ光ケーブル２２は、ある角度および所望のエネルギーレベルで光源から放射された光を収集し、収集した光を伝達するように構成されている。ウエハ表面上の照射によって均一なエネルギー分布を有する光点が生じることを確保するために、光ホモジナイザ２３は、光を均質化するように適合されてもよい。好ましくは、本発明によれば、光ホモジナイザ２３は、水晶棒として選択されてもよい。露光組立品２４は、照明された対象の画像をウエハ表面の所望領域に形成し、ウエハエッジ露光処理を可能にする。
【００３３】
図４を特に参照して、露光組立品２４は、露光モード切替え及び遷移動作のための動作切替え／調整機構２００と、動作切替え／調整機構２００上に配置された、露光レンズ１００、絶対光強度検出機構３００、露光線量計測機構４００及びダイヤフラム切替え機構５００と、を含んでいてもよい。  
【００３４】
図５を特に参照して、露光モード切替え及び遷移動作のための動作切替え／調整機構２００は、本質的に、動作モジュール取付台２０４と、動作モジュール取付台２０４上に取付けられた平面動作モジュール２０２と、平面動作モジュール２０２に連結された、トウライン組立品２０３およびモジュールアダプタ板２０１と、を含んでいてもよい。露光レンズ１００は、モジュールアダプタ板２０１に取付けられている。
【００３５】
図４及び図５を参照して、モジュールアダプタ板２０１は、平面動作モジュール２０２によって駆動されてもよく、Ｘ及びＹ方向に移動の自由度を有していてもよい。特に、平面動作モジュール２０２は、モジュールアダプタ板２０１を駆動して、異なる大きさのウエハの露光の要求に関し、Ｘ方向で長いストロークの移動を行ってもよい。さらに、平面動作モジュール２０２は、モジュールアダプタ板２０１を駆動して、フラット−エッジ露光およびリニア露光を可能にするＹ方向の長いストロークの移動を行ってもよい。特に、１２インチのウエハの露光モードから８インチのウエハの露光モードに切替えるために、平面動作モジュール２０２は、Ｘ方向に沿った位置で移動するように、露光レンズ１００を駆動してもよい。リニア露光の場合、露光レンズが所定の始点に対し、Ｙ方向に沿って移動するように、最初に駆動されてもよい。
【００３６】
図６に示すように、絶対光強度検出機構３００は、シリンダアダプタ３０４、切替えシリンダ３０３、センサマウント３０２、及び光強度センサ３０１を含んでいてもよい。切替えシリンダ３０３は、シリンダアダプタ３０４を介して、動作モジュール取付台２０４に連結されている。光強度センサ３０１は、露光レンズ１００の視野（ＦｏＶ）に合わせて、センサマウント３０２を介して切替えシリンダ３０３に連結されている。光強度センサ３０１は、異なるモード間を切替わるために、Ｘ方向に切替えシリンダ３０３で移動してもよい。特に、露光モードから検出モードに切替わるために、平面動作モジュール２０２は、露光レンズ１００を所定位置まで移動させてもよく、ダイヤフラム切替え機構５００は、マスクダイヤフラムを最大ＦｏＶに対応する位置まで駆動してもよい。切替えシリンダ３０３は、光強度センサ３０１を、Ｘ方向に沿って、光強度検証及び確認を行うウエハの目標領域に、進めてもよい。検出の完了後に、切替えシリンダ３０３は、光強度センサ３０１を、目標領域からＸ方向に沿って、退避させてもよい。露光レンズ１００は、平面動作モジュール２０２によってＸ及びＹ方向に沿って、その中に戻されてもよく、露光モードに戻す切替えが可能となる。
【００３７】
図７及び図８に示すように、露光線量計測機構４００は、調整／取付板４０１、ピン穴４０２、フィルタ４０３、及び照度センサ４０４を含んでいてもよい。照度センサ４０４は、調整／取付板４０１を介して、モジュールアダプタ板２０１に固定されている。ピン穴４０２及びフィルタ４０３の両方が、調整／取付板４０１と照度センサ４０４との間に配置されている。露光線量計測機構４００は、露光レンズ１００と共に移動してもよく、小さな範囲内で、その調整を監視してもよい。露光線量計測機構４００は、露光線量を計測するように構成されており、ウエハと露光視野のエッジ間で水平に位置している。そのように、露光照度監視は、露光処理中に実現される。
【００３８】
なお、有効かつロバストな照度監視を達成するために、絶対光強度検出機構３００による露光線量計測機構４００の校正に加えて、コンピュータの補償が、通常、露光線量計測機構４００の計測に適用される。光強度検出位置７００をウエハ露光位置にＺ方向でそろえるために、照度センサ４０４は、光強度センサ３０１下に配置されており、光強度センサ３０１の退避後Ｘ方向に沿って、照度センサ４０４は照度検出位置にとどまり、２つの計測が相互に両立され得る。
【００３９】
図９に示すように、ダイヤフラム切替え機構５００は、モジュールアダプタ板２０１に固定して接続されたリニア動作モジュール５０３と、リニア動作モジュール５０３上に配置された案内ブロック５０２と、案内ブロック５０２に連結されたマスクダイヤフラム５０１と、を含んでいてもよい。マスクダイヤフラム５０１は、露光レンズ１００上に配置されている。マスクダイヤフラム５０１は、多数のタイヤフラム開口を有している。換言すると、本発明によれば、リニア動作モジュール５０３がＸ方向にマスクダイヤフラム５０１を移動させる場合、ダイヤフラム開口と露光レンズ１００の視野との間の垂直位置関係は変化し、露光領域の大きさを制限し及び調整することを可能にする。
【００４０】
図１０乃至図１６を特に参照して、本発明のエッジ露光装置は、露光領域とその無段の調整との間で切替わることができ、８インチから１２インチの範囲で異なる大きさのウエハのエッジ露光を処理する。
【００４１】
図１０、図１１及び図１２に示すように、これは、８インチのウエハ露光の構成７０１と１２インチのウエハ露光の構成７０２との間で、一例として、以下に説明されている。
【００４２】
最初に、１２インチのウエハが回転テーブル３２上に配置され、回転テーブル３２上の１２インチのウエハのプリアライメントを確認するために、機械視覚システム３１による位置決め及び検出が続く。平面動作モジュール２０２は、露光レンズ１００をＸ方向に沿って、１２インチのウエハ露光の構成７０２に対応する所定位置まで、進める。エッジ露光システムが作動されて、光源からの光が光システムによって垂直に露光レンズ１００上に導かれる。同時に、回転テーブル３２は、回転し、１２インチウエハのエッジが露光される。示すように、露光レンズ１００のＦｏＶは、６００で示され、１２インチウエハのエッジの部分は６０３で示され、ＦｏＶ６００内に露光されているエッジ部分は６０１で示され、続いて露光されたエッジ部分は６０２で示されている。エッジ露光処理が完了した後、１２インチウエハは取り除かれる。
【００４３】
続いて、８インチウエハは回転テーブル３２上に配置される。平面動作モジュール２０２は露光レンズ１００を、Ｘ方向にそって、８インチのウエハ露光の構成７０１に対応する位置まで運ぶ。すなわち、１２インチのウエハ露光の構成７０２は、８インチのウエハ露光の構成７０１に切替えられる。エッジ露光システムは、作動され、回転テーブル３２は回転し、８インチのウエハのエッジが露光される。
【００４４】
次に、一例として、Ｒの半径を有するウエハを用いて、図１を参照して、詳細な説明が以下に、どのようにして本発明がリニア露光、エッジ露光、環状露光、セグメント毎の露光などを含む多数の露光モードを可能にするかが示されるであろう。
【００４５】
表１：多様な露光モード
【表１】
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【００４６】
図１３は、表１と共に、エッジ露光モードを示しており、そのモードでは、平面動作モジュール２０２が露光レンズ１００を駆動し、Ｘ方向に沿って、露光レンズ１００とウエハエッジとの間の制御された距離に対応する所定位置まで移動させ、ウエハエッジは所望幅で露光される。
【００４７】
図１４は、環状露光モードを示しており、そのモードでは、平面動作モジュール２０２は露光レンズ１００を駆動し、Ｘ方向に沿って露光レンズ１００とウエハ中心との間の制御された距離に対応する所定位置まで移動させ（例えば、位置調整性）、リニア動作モジュール５０３は、マスクダイヤフラム５０１を駆動し、複数のダイヤフラム開口の中から適切な１つを選択する（例えば、幅調整性）。
【００４８】
図１５は、セグメント毎の露光モードを示しており、そのモードでは、平面動作モジュール２０２が露光レンズ１００を駆動し、Ｘ方向に沿って、露光レンズ１００とウエハ中心との間の制御された距離に対応する所定位置まで移動させ（例えば、位置調整性）、続いて、リニア動作モジュール５０３によってマスクダイヤフラム５０１を移動させることを介して、複数のダイヤフラム開口の中から適切な１つを選択する（例えば、幅調整性）。露光中に、回転テーブル３２は、制御された角度で、露光時間制御を行う光源のための制御部を用いて、ウエハを回転させる。
【００４９】
図１６は、リニア露光モードを示しており、このモードでは、平面動作モジュール２０２が露光レンズ１００をリニア露光処理のためにＸ及びＹ方向に始点まで運び、続いて、リニア動作モジュール５０３によってマスクダイヤフラム５０１を移動させることを介して、複数のダイヤフラム開口の中から適切な１つを選択する（例えば、幅調整性）。リニア露光処理は実行され、平面動作モジュール２０２は露光レンズ１００をＹ方向に移動させる。このリニア露光モードは、フラット−エッジ露光を許容する。
【００５０】
図１０乃至図１２を特に参照して、上方から見た場合、照度検出は、ウエハと露光視野のエッジ間で行われ、リアルタイムの露光処理の照度監視が可能となる。露光線量計測機構４００は、従来システムと比較した本発明に従って、付加的に利用されており、通常の露光動作を確認し、動作中に照度条件の検出をリアルタイムで許容する。
【００５１】
また、モジュールアダプタ板２０１は、階段状の構造であり、上板と、上板から垂直方向に一定距離で離れた下板と、を有している。下板は、平面動作モジュール２０２に固定されており、上板は、露光レンズ１００、露光線量計測機構４００及びダイヤフラム切替え機構５００が取り付けられる台を供給する。これにより、構造的な簡略化と材料の節約を行うことができる。照度センサ４０４を光強度センサ３０１下に配置することで、照度センサ４０４によって監視に影響を与えることなく、Ｚ方向における光強度検出位置７００とウエハ露光位置の一致を可能にする。
結果として、妥当な空間利用が達成され、ウエハに関する移動およびウエハの露光を容易にしている。
【００５２】
図１７乃至図１９を参照して、図１乃至図１６と併せて、本発明は、エッジ露光方法を提供する。エッジ露光方法は、ロボットアーム５によって、カセット部４からウエハを取出し、プリアライメント部３の回転テーブル３２上に配置し、プリアライメント部３によってウエハを芯出し、及び方向付けを行い、図１７及び図１８に示すように、これは、機械視覚システム３１によってウエハの周方向のエッジを走査及びサンプリングすることでウエハの重心を見つけ、機械視覚システム３１によってウエハ内のノッチを予備的に位置決めし、微細にサンプリングし、それによりノッチの中心を識別し、回転テーブル３２によって、正のＸ方向を定義する、ウエハの重心からノッチの中心に向けて導く線のような所定位置に対して、ノッチを方向付けし、及び、回転テーブルの重心からの、ウエハの重心のオフセットΔｘ及びΔｙを決定する、ステップを含み、芯出し／方向付け部３３を、回転テーブル３２によって、Ｙ方向に移動させ、オフセットΔｙを補償し、ロボットアーム５によって、ウエハを持上げ、Ｘ方向に移動させ、オフセットΔｘを補償する。
【００５３】
特に、ロボットアーム５によるオフセットΔｘの補償は、オフセットΔｘをロボットアーム５に伝達し、ロボットアーム５によってウエハをｍ＋Δｘ又はｍ−Δｘの距離だけ移動させ、回転テーブル３２上に配置させる。但し、ｍは一定距離を示し、ロボットアーム５は、ウエハを回転テーブル３２（例えば、露光テーブル）に運ぶ前に規則的に動作する必要がある。
【００５４】
次に、エッジ露光部２は、芯出し及び方向付けされたウエハ上で、エッジ露光処理を行い、露光されたウエハはロボットアームによって除去される。もちろん、エッジ露光処理は、ウエハがプリアライメント部によって、事前に位置調整された同一のプリアライメントテーブル（回転テーブル３２）上で実行される。
【００５５】
図１９は、エッジ露光処理のフローチャートを示す。
【００５６】
最初に、所望の露光モードに対し所望の露光視野を生じることができる複数のダイヤフラム開口のうちの１つが選択される。
【００５７】
ウエハがプリアラインされているか否かが判定される。プリアラインされていないと判定された場合、ウエハはプリアラインされる。そうでなければ、ウエハは露光位置に運ばれる。
【００５８】
照度最適化及び露光パラメータの計算が実行される。
【００５９】
ウエハの全ての要求されたセグメントが、各サイクルで露光される。もちろん、この処理の最初及び最後で、露光シャッター制御部は、回転軸の回転に同期して、それぞれ、開および閉となるように制御される。
【００６０】
後で、露光レンズは前に進み、照度は元のレベルに戻り、露光処理を完了する。
【００６１】
なお、本発明のエッジ露光装置により実行されるエッジ露光処理において、露光線量制御は照度、走査速度、ＦｏＶ、および、ウエハの大きさに依存している。ある線量は次のパラメータを設定することで、達成され得る。
【数１】
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但し、Ｉは照度を表し、ｄｌ、ＦｏＶは大きさを表し、ｖは走査速度を表し、Ｗはウエハの周長を表している。
【００６２】
明らかに、これらパラメータの中で、与えられた線量ｄＤｏｓｅに加えて、ウエハの大きさは既知であり、ＦｏＶの大きさｌは一定である。したがって、照度Ｉ（光源は、いくつかのレベルで光源の照度を減衰することができる１組の減衰器を統合する）及び走査速度ｖのみが、制御可能に変化する。
【００６３】
実際のエッジ露光処理は、ある目標線量に等しくかつ安定しているか否かを評価するために、ウエハ表面上に印加された実際の線量を検出することを含む。芯出し及び方向付けされたウエハ上で本発明のエッジ露光装置により実行されたエッジ露光処理において、露光路からの迷光は、漸増的に収集されてもよく、実際の露光線量を計算するための、および、現在の露光処理が異常であるか否かを判定するための、基礎として役割を有する。仮に異常である場合に、警告が発せられてもよい。一般的な用語で、同一処理によって処理された異なる群のウエハに関して、迷光の量および実際の露光線量は一致している。
【００６４】
このように、いかなるウエハに対しても、実際の露光線量は計測され、露光処理後に、実際及び目標の線量はソフトウェアによって比較され、露光処理が異常であるか否かを判定してもよい。仮に異常と判定された場合、警告を即座に発し、生産リスクを最小限にしてもよい。
【００６５】
さらに、エッジ露光、セグメント毎の露光、環状露光、又はリニア露光、で実行された処理において、遅れが、露光制御部におけるシャッターの開及び閉中に生じる傾向があり、それにより、露光処理の最初又は最後で、不十分あるいは過剰な露光を生じさせるかもしれない。露光処理の最初及び最後での、露光制御部におけるシャッターの開及び閉と、回転軸の回転と、の同期を最大化するために、露光制御方法は供給されている。露光制御方法は、所定点の露光の前に、シャッターオンの３シグマの値を含む遅れ期間で、シャッターオン信号をシャッターに発し、それにより、シャッターが所定点の露光の開始で実際に開かれていることを確認し、シャッターオフ信号を（シャッターオンの遅れ＋露光期間−シャッターオフの遅れ）に等しい時間の期間で発し、それにより、シャッターが露光動作の終了で、実際に開かれていることを確認する。
【００６６】
特に、次の工程が行われてもよい。
１．初期化中にオフセットを設定する。
２．エッジ露光中、シャッターがシャッターオン信号によって開き始めるように駆動されると、露光線量評価を開始する。
３．シャッターが閉じられた後、露光線量評価を終了し、前のサイクル対する露光線量を取得する。
この方法で、正確な露光線量が全ての露光サイクルに対して取得され得る。当業者が、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、本発明に対して様々な修正及び変更を行うことができることは明確である。したがって、そのような修正及び変更が、付加した請求項及びその均等の範囲内にある場合、本発明は、全てのそのような修正及び変更を包含するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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